灰铸铁焊接性分析
浅谈灰口铸铁的焊接方法及工艺要点
重要 。
出了几种铸铁焊条的基本成分及焊接接头的主ห้องสมุดไป่ตู้特点。
２ ２２ 异质 焊缝 的 电弧 冷焊 工 艺要 点 ．． 要 获得 良好 的焊接 质 量 ，不仅 要 根据 焊 补要 求 ，正确 选 择焊 接材 料 ， 而且 要注 意 掌握 焊接 工 艺要 点 。异质 焊缝 的 电弧冷 焊 工艺 要点 可用 ４ 句话 来 概述： “ 准备 工 作要 做 好 ，焊 接 电流 适 当小 ， 短段 断续 分 散焊 ，焊后 立 即
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浅 谈 灰 口铸 铁 的焊 接 方 法 及 工 艺 要 点
马宏程 王振毅
濮阳 ４７３ ） ５ ３ １ （ 中国石化集团 中原石油勘探 局钻井一公司 河南
摘 要 ： 介绍灰 口铸 铁的焊接方 法、焊接材 料的特 点和灰 口铸铁 的焊接 工艺要点 ，以及如何 正确选用这 些焊接方法 及焊接材 料。 关键 词； 灰 口铸铁：焊接 方法：焊接 材料 ：工 艺要点
的 劳动 强度 高 ，焊 接速 度 慢 ，焊件 变 形较 大 ，焊 补 大 型铸 件 时难 以焊 透 。 所 以在此 我们 仅谈 谈焊 条 电弧焊 的焊 接 方法和 工 艺要 点 。 ２ １同质 焊缝 的 电弧热 焊 ．
３ １ 电弧热 的适 用条 件 ．
灰 口铸 铁 的焊接 方 法主 要采 用 焊条 电弧 焊 、气 焊和 钎焊 。按照 焊 件在 焊 前是否 预热 可 以把焊 条 电弧焊 分 为冷 焊 、半热 焊 （ 预热 温度 ４０Ｃ以下 ） ０＂
灰口铸铁的焊接方法
灰口铸铁的焊接方法嘿，咱今儿就来唠唠灰口铸铁的焊接方法！你可别小瞧这灰口铸铁，它在好多地方那都是顶梁柱呢！要焊接灰口铸铁，那可得有点讲究。
就好像咱做饭，得掌握好火候和调料搭配一样。
咱先说热焊法，这就好比冬天里的一把火，能让焊接处变得热乎乎的，焊接效果那也是杠杠的。
通过加热到一定温度，让灰口铸铁变得温顺起来，然后再进行焊接操作，就像给它穿上了一层坚固的铠甲。
再说说冷焊法，这就像是一个武林高手，不用大张旗鼓，悄悄就把事儿给办了。
不用加热到很高温度，直接上手焊接，但这可得有点真功夫，焊条的选择啦，焊接的技巧啦，都得拿捏得死死的。
哎呀，你想想看，如果焊接不好，那不就像一件衣服没缝好，到处是破绽嘛！那可不行，咱得对灰口铸铁负责呀！还有焊条呢，那也是有讲究的。
不同的焊条就像是不同的武器，得根据实际情况来挑选。
选对了，那焊接起来就如鱼得水；选错了，那可就麻烦咯。
焊接的时候还得注意焊接的速度和顺序，这就跟跑步一样，得掌握好节奏，不能太快也不能太慢。
太快了容易出问题，太慢了又耽误时间。
焊接完了也不能掉以轻心，还得检查检查，看看有没有裂缝啊，有没有不牢固的地方啊。
这就跟咱出门前得照照镜子，看看自己穿戴整齐没有是一个道理。
总之呢，焊接灰口铸铁可不是一件容易的事儿，但只要咱用心去做，掌握好方法和技巧，那肯定能把它焊接得稳稳当当的。
咱可不能马虎对待，毕竟这关系到好多东西的质量和安全呢，你说是不是？所以啊，大家可得好好琢磨琢磨这些焊接方法，让灰口铸铁在咱手里发挥出最大的作用！别小瞧了这焊接，它可是一门艺术呢！。
Z308镍基焊条冷补灰口铸铁件焊接工艺
Z308镍基焊条冷补灰口铸铁件焊接工艺摘要：采用镍基焊条（Z308），以冷焊工艺对灰铸铁的焊接，获得高质量的焊缝。
本文阐述了灰口铸铁焊接特性以及铸铁焊接缺陷及预防，探讨了冷补焊工艺的有关内容，以供参考。
关键词：镍基焊条（Z308）；铸铁冷焊；补焊工艺1前言铸铁是含碳量大于2.11%（常用为2.5%-4%）的铁碳合金，其中还含有锰、硅元素及硫、磷杂质。
有时还加入其它元素，以获得具有特殊性能的合金铸铁。
铸铁目前常以铸件的形式应用于生产，由于铸铁含碳量较高，焊接性很差，而且铸铁的焊接主要是对存有铸造缺陷或者损坏的铸铁件进行补焊，所以补焊比较困难。
铸铁件焊接过程中的冷却速度要比铸造时快的多，因此在焊接时，焊缝及半熔化区（熔合线附近区域）将会产生大量的渗碳体，基本上属于白口铸铁组织，严重时可使整个补焊焊缝完全脱落。
若用低碳钢焊条补焊铸铁，焊缝呈高碳钢成分，在冷却时将产生高硬度的马氏体组织。
热影响区中，温度在800-1150℃的区域，高温下是奥氏体加石墨组织，在冷却过程中会析出二次渗碳体、珠光体或马氏体，也使该区域的硬度和脆性增高，这给焊后机械加工带来很大的困难。
灰口铸铁，碳几乎全部以片状石墨存在于铸铁中。
焊接时，在焊接应力的作用下，很容易在铸件的热影响区产生“热应力裂纹”，此裂纹多为横向裂纹。
2分析灰口铸铁焊接特性灰口铸铁在化学成分上的特性是碳含量高及硫、磷杂质高，其成分为C:2.7～3.5%，Si:1～2.7%，Mn:0.5～1.2%，P＜0.3%，S＜0.15%。
这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及对冷、热裂纹敏感性，在机械性能上的特性是强度低，基本无塑性。
这两方面的特点，结合焊接过程具有冷却速度快及因焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性，决定了铸铁焊接性不良，主要表现在：一方面焊接接头易出现白口及淬硬组织，另一方面焊接接头易出现裂纹。
3铸铁焊接缺陷及预防3.1白口组织及预防白口组织产生的原因主要是焊后冷却速度太快和石墨化元素不足。
球墨铸铁和灰口铸铁的焊接
球墨铸铁和灰口铸铁的焊接1. 球墨铸铁和灰口铸铁的区别球墨铸铁和灰口铸铁是两种常见的铸铁材料。
球墨铸铁是将铸铁中的石墨球化处理后得到的一种材料，具有较高的强度和韧性，适用于制造需要承受较大压力和冲击的零部件。
灰口铸铁则是通过将铸铁中的碳化物转化为石墨颗粒而得到的，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造需要耐磨和耐腐蚀的零部件。
2. 焊接球墨铸铁和灰口铸铁的难点由于球墨铸铁和灰口铸铁具有不同的性质，所以在焊接过程中存在一些难点。
首先，球墨铸铁的热导率比灰口铸铁低，容易产生焊接变形；其次，球墨铸铁的焊接层容易出现热裂纹，需要采取适当的预热和后热措施；最后，灰口铸铁的化学成分复杂，易产生气孔和缺陷，需要采取适当的焊接工艺和保护措施。
3. 焊接球墨铸铁和灰口铸铁的方法焊接球墨铸铁和灰口铸铁的方法主要有以下几种：##3.1 铸铁电弧焊铸铁电弧焊是一种常用的焊接方法，可用于焊接球墨铸铁和灰口铸铁。
其原理是在焊接区域形成一定的电弧，通过电弧加热将焊材和基材熔化并形成焊缝。
铸铁电弧焊需要采取适当的预热和后热措施，以减少焊接变形和热裂纹的产生。
##3.2 气体保护焊气体保护焊是一种高效的焊接方法，可用于焊接球墨铸铁和灰口铸铁。
其原理是在焊接区域形成一定的保护气氛，通过保护气氛的作用将焊材和基材熔化并形成焊缝。
气体保护焊可有效避免气孔和缺陷的产生，提高焊接质量。
##3.3 焊锡焊接焊锡焊接是一种简单易行的焊接方法，可用于焊接小型球墨铸铁和灰口铸铁零件。
其原理是在焊接区域涂上一层焊锡，通过加热将焊锡熔化并与基材形成焊缝。
焊锡焊接需要注意控制焊接温度和焊锡量，以保证焊接质量。
灰铸铁的常用焊接方法要点
1.绪论工业中应用最早的铸铁就是以片状石墨存在于金属基体中的灰铸铁。
由于其成本低廉，并具有铸造性、可加工性、耐磨性及减振性均优良的特点。
迄今是工业中应用最广泛的一种铸铁。
20世纪80年代初，铸铁材料发展进入了顶峰期，随后，世界的铸铁产量便出现急剧递减，然而铸铁仍是当今金属材料中应用最为广泛的基础材料。
灰铸铁在结晶过程中，约有w（C）为80%的碳以石墨的形式析出，这就给灰铸铁带来两方面的特点：一方面，由于石墨强度较低（Rm﹤20N/mm2），且以片状的形态存在，割裂了基体的连续性，因此灰铸铁的强度不高，脆性较大。
另一方面，由于石墨的存在，灰铸铁具有良好的减震性、耐磨性、切削加工性和缺口敏感性。
由于共晶结晶过程中石墨化膨胀，还有减少缩松、缩孔的倾向。
同时，灰铸铁还有较高的抗压强度。
灰铸铁传统的化学成分中Si/C比较低（0.40～0.55）。
适当提高Si/C比（0.65～0.85），是提高铸铁内在质量的重要途径之一。
提高Si/C比的作用是：可使连续的初析奥氏体枝晶增加，这就像混凝土中的钢筋一样，对灰铸铁起到加固的作用，可扩大稳定系和介稳定系的温度差，增加过冷度△T，从而细化石墨，有效地扩大集体组织的利用率；还可降低灰铸铁的白口倾向，减小断面敏感性，提高弹性模量和形变抗力。
当然，Si/C比较高，会使铁素体增加，强度和硬度有所降低。
我国各种铸铁的年产量现约为800万吨，有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%~15%，即通常所说的废品率为10%~15%，若这些铸件工报废,将是极大的浪费。
采用焊接方法修复这些有缺陷的铸铁件，由于焊接成本低，不仅可获得巨大的经济效益，而且有利于及时完成生产任务。
常用的焊既接方法有气焊、钎焊、电弧焊等,其中手工电弧焊应用最多。
但是铸铁件的焊补极易产生白口和裂缝，其中产生白口的主要原因是冷却速度过快和石墨元素不足;而产生裂缝的原因主要是焊接应力。
焊接是一种将材料永久性的连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。
如何提高灰铸铁的焊接质量
如何提高灰铸铁的焊接质量铸铁由于具有较低的熔点、优良的铸造性能、良好的切削加工性能、良好的耐磨性、减振性、生产工艺简单、成本低合金化以后还具有良好的耐热性和耐腐蚀性等优点，所以被广泛的运用于工业生产的构件中。
标签：高灰铸铁；提高质量；方法1 焊工无法胜任工作的原因铸铁它的主要成份是由含碳量大于 2.11%铁碳合金所构成其中也含有较多的硅锰硫磷等杂质元素，灰铸铁是一种价格便宜的结构材料，应用很广泛约占铸铁总量的80%以上，很多机件的盖、支架、泵体、轴承座、齿轮箱等都是由铸铁件制作的，在焊工维修中经常会到焊接铸铁件的工作但是很多焊工对于焊接铸铁的工作都不能胜任，造成这种况的原因主要有以下几点：（1）对于铸铁的性质、焊接性质、焊接材料、及焊接方法没有进行系统的学习，在进行焊工培训时也很少对铸铁焊接理论进行系统讲述和实操的培训。
（2）铸铁件焊接比较一般结构焊接较麻烦生产条件比较差、需要其他的辅助设备、因此在焊工培训中对铸铁件焊接往往被忽略。
（3）要使焊工能很好地掌握铸铁件焊接，就要有通俗易懂简明扼要的理论和扎实的实际操作的培训。
2 焊工应具备的素质（1）首先理论上要明白，在对铸铁零件进行焊接当中，通常在焊缝与母材金属结合的熔合线上会产生白口层，也称之为白口铸铁，导致焊接面白口化，白口层非常硬，机械加工非常困难，出现白口化有两方面原因；一是，焊接部位冷却速度过快，主要是熔合线周围温度快速下降；二是，选择的焊接材料不正确，致使焊接部位的石墨化元素非常低。
（2）铸铁补焊时在焊缝及热影响后均会产生马氏体转变、或淬硬组织硬度近似于白口给机械加工带来很大困难。
（3）铸铁补焊时，一般只针对局部焊接，这导致工件受热不均衡，焊接部位冷却非常快，这产生了非常大的拉力；加之铸铁的抗拉强度偏低，而且温度达到400度时塑性消失，因此，当产生的拉力大于铸铁自身的抗拉强度，会导致焊缝部位出现冷裂纹，如此时焊缝中存在白口铸铁时更加大了冷裂纹的出现。
铸铁的焊接性以灰铸铁焊接性来分析
铸铁的焊接性以灰铸铁焊接性来分析灰铸铁化学成分上的特点是C与S、P杂质高，这就增大了其焊接对冷却速度的变化与冷热裂纹的敏感性。
其力学性能特点是强度低，基本无塑性，使其焊接接头发生裂纹的敏感性增大，这两方面的特点，决定了灰铸铁焊接性不良，其主要问题有两点。
其一是焊接接头易形成白口铸铁与高碳马氏体组织；其二是焊接接头易形成裂纹。
一、铸铁焊接接头易形成白口铸铁与高碳马氏体组织：以C为3.0%,Si为2.5%的灰铸铁为例,分析电弧冷焊焊后焊接接头上组织变化的规律,图11-8中L表示液相,γ表示奥氏体,G表示石墨,C表示碳化物,α表示铁素体.图中未加括号时表示介稳定系转变,加括号时表示稳定系转变.整个焊接接头可分为6个区域: 1焊缝区:当焊缝化学成分与灰铸铁母材成分相同时,在一般电弧冷焊情况下,由于焊缝金属冷却速度大于铸铁在砂型中的冷却速度,焊缝主要为白口铸铁组织,其硬度可高达600HBW左右.用常见低碳钢焊条焊接时,即使采用较小的焊接电流,母材在第一层焊缝中所占的百分比也将为25%-30%,当铸铁C为3.0%,则第一层焊缝的平均C将为0.75%-0.9%,属于高碳钢C>0.6%.这种高碳钢焊缝在电弧冷焊后将形成高碳马氏体组织,其硬度可达500HBW 左右.这些高硬度组织,不仅影响焊接接头的加工性,且由于性脆容易引引发裂纹.防止灰铸铁焊接时焊缝出现白口淬硬组织的途径,若焊缝仍为铸铁则应采用适合的工艺措施,减慢焊缝的冷速,并调整焊缝化学成分,增强焊缝的石墨化能力,并使两者适当配合.采用异质材料进行铸铁焊接,使用焊缝组织不是铸铁型,自然可防止焊缝白口的产生.但如前面分析过的情况,若采用低碳钢焊条进行铸铁焊接,则由于母材熔化而过渡到焊缝隙中的碳较高,又产生另一种高碳组织-高碳马氏体.所以在采用异质金属材料焊接时,必须要能防止或减弱母材过渡到焊缝中碳产生高硬度马氏体组织的有害作用.其方向是改变碳的存在状态,使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性通过使焊缝分别成为奥氏体,铁素体及有色金属是一些有效的途径.下面以C3.0%及Si2.5%的灰铸铁为例,分析焊接热影响区组织的转变.2半熔化区此区较窄,处于液相线及共晶转变下限温度之间,其温度范围约为1150-1250℃.焊接时,此区处于半熔化状态,即液-固状态,其中一部分铸铁已转变成液体,另一部分铸铁通过石墨片中的碳的扩散作用,也已转变为被碳所饱和的奥氏体.由于电弧冷焊过程中,该区加热非常快,故可能有些石墨片中的碳未能向四周扩散完毕而成细小片残留.此区冷速最快,故液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体即共晶渗碳体加奥氏,继续冷却,则从奥氏体析出二次渗碳体,在共析转变温度区间,奥氏转变为珠光体,这就是该区形成白口铸铁的过程.由于该区冷速最快,紧靠半熔化区铁液的原固态奥氏转变成马氏体,并产生少量残余奥氏体.该区的金相组织,见图11-9,采用工艺措施,使用该区缓冷,则可减少甚至消除白口及马氏体形成.在采用熔焊时,除冷却速度对该区焊后组织有重要影响外,焊缝区的化学成分对半熔化区的组织及宽度有重要影响.因该二区都曾处于高温且紧密相连,能进行一定的扩散.提高熔池金属中石墨化元素(C、Si，Ni等)的含量会消除或减弱半熔化区白口的形成是有利的。
灰铸铁的焊接方法
灰铸铁的焊接方法铸铁具有成本低，铸造性能、减震性能、耐磨性能与切削加工性能优良等很多优点，而且熔炼设备简单，所以在机械制造业中获得了非常广泛的应用。
灰铸铁中的石墨以片状存在，应用广泛，其焊接主要应用于以下方面：（1）铸造缺陷的补焊很多工厂都有铸造车间，一般铸件废品率都很高，采用焊接方法修复这些有铸造缺陷的铸件，不仅有利于及时完成生产任务，而且还可大大降低铸件成本。
（2）损坏铸铁件的补焊由于各种原因，使铸铁在使用过程中会受到损坏，出现裂纹等缺陷，使产品报废。
要更换新的，有的一时无法解决，将严重影响生产任务的完成，而且成品铸件都是经过机械加工的，价格往往也很贵。
若能及时用焊接方法修补，不仅有利于生产任务的完成，而且可以节约大批资金。
（3）零件的生产即把铸铁件与刚件或其他金属件焊接起来成零部件。
灰铸铁焊接时，焊接接头中裂纹倾向是比较大的，这主要与铸铁本身的性能、焊接应力、接头组织及化学成分有关。
为防止焊接时产生裂纹，在生产中主要时采取减小焊接应力，改变焊缝合金系统以及限制母材中杂质熔入焊缝等措施2.1焊缝为铸铁型的电弧冷焊电弧冷焊的特点是焊前对被补焊的焊件不预热。
所以电弧冷焊有很多优点，焊工劳动条件好，补焊成本低，补焊过程短，补焊效率高。
对于预热很困难的大型铸件或不能预热的以加工面等情况更适于采用冷焊。
所以冷焊是一个发展方向。
2.2铸铁型焊缝电弧冷焊的工艺要点在冷焊条件下，为了防止焊接接头上出现白口及淬硬组织，还应从减慢焊接接头的冷却速度着手。
为此应采用大直径焊条，大电流连续焊工艺。
同质焊缝时若采用小电流断续焊工艺，由于冷却速度快，焊缝易出现白口，焊缝易裂，切无法加工。
但当补焊缺陷面积小时,因熔池体积过小，冷却快，焊接接头仍易出现白口。
如果情况允许，可把缺陷面积适当扩大，则可消除白口。
焊接时，使用直流反接电源，进行大电流、长弧、由中心向边缘连续焊接。
当坡口焊满后不要停弧，用电弧沿熔池边缘靠近砂型移动，使焊缝堆高，一般焊缝的高度要超出工件表面5-8mm。
铸铁的焊补方法 焊接性能评定
铸铁的焊补方法含碳量大于2%的铁碳合金叫铸铁。
铸铁中除了含有铁和碳以外，还含有硅、锰、硫、磷等元素。
在某些特殊用途的合金铸铁中，还分别含有铜、镁、镍、钼或铝等元素。
这些元素的存在很大程度上影响了铸铁的焊接性能。
一、铸铁简介铸铁可分为灰铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁。
二、各种铸铁的焊接性能1、灰铸铁的焊接性能灰铸铁的焊接性能不良，特别是在电弧焊时，如果焊条选用不当，或者没有采取一些特殊的工艺措施，则在焊接过程中会产生一系列的缺陷大致有以下几点：○1、焊后产生白口组织在焊补铸铁时，往往会在熔合线处生成一层白口组织，严重时会使整个焊缝断面全部白口化，由于白口组织硬而脆，极难进行机械加工，对于焊后需要进行机械加工的焊接接头将带来很大的困难。
产生白口的原因；主要是由于冷却速度快和石墨化元素不足。
在一般的焊接条件下，焊接区的冷却速度比铸件在铸造时快得多，特别是要熔合线附近，是整个焊缝冷却速度最快的地方，而且化学成分又和基本金属相接近，所以首先该处形成白口组织。
○2、防止产生白口组织的方法首先要减慢焊缝的冷却速度，延长熔合区处于红热状态的时间使石墨能充分析出。
通常采取将焊件预热到400℃（半热焊）以下或多或600～700℃（热焊）后进行焊接，或在焊接后将焊件保温冷却，都可以减慢焊缝的冷却速度，而使焊缝避免产生白口组织。
还可以选用适当的焊接方法（如气焊）可使焊缝的冷却速度减慢而减少焊缝处的白口倾向。
改变焊缝化学成分增加焊缝中石墨化元素的含量，可在一定条件下防止焊缝金属产生白口。
在焊条或焊丝中加入大量的碳、硅元素，以便在一定的焊接工艺条件配合下，使焊缝形成灰口组织。
此外，还可以用非铸铁焊条材料（镍基、铜钢、高钒钢）来避免焊缝金属产生白口或其它脆硬组织的可能性。
三、焊接方法1、电弧冷焊法电弧冷焊法是焊件不加热，焊接过程中也不辅助加热，因此可以大大加速焊补生产率，降低焊补成本，但缺陷是易产生白日组织，形成内应力，造成裂纹，从减少焊件熔化，避免混入更多的碳及硫，在冷焊时应注意以下几点：○1、焊前应彻底清理油污，裂纹两端打止裂孔，加工的坡口形状要便于焊补及减少焊件的熔化。
灰铸铁的焊接工艺
灰铸铁的焊接工艺灰铸铁在工业上应用极广，实际工程中主要采用电弧热焊、电弧冷焊、气焊和钎焊几种焊接方法，本文分别加以阐述。
标签：铸铁;焊接性;焊接工艺1电弧热焊焊前将工件整体或有缺陷的局部位置预热到600 - 700℃，然后进行焊补，焊后进行缓冷的铸铁焊补工艺，称之为热焊。
对结构复杂而焊补处刚度又很大的工件，宜采用整体预热。
对于结构简单而焊补处刚度又较小的工件，可采用局部预热。
1.1电弧热焊工艺（电弧热焊工艺电弧热焊适用于厚度大于10mm的中厚铸件，对于8mm以下的薄壁铸件，容易烧穿，故不宜使用这种方法。
）1）预热。
对结构复杂的工件，由于焊补区刚性大，焊缝没有自由膨胀和收缩的余地，应该采用整体预热。
对于结构简单的铸件，补焊处刚性小，焊缝有一定的膨胀和收缩余地，如铸件边缘的缺陷及小范围的裂纹等可以采用局部预热。
局部预热可以采用气焊或煤气火焰加热。
2）焊前清理。
焊前用碱水、汽油擦洗及气焊火陷清除焊件及缺陷的油污、铁锈及其他杂质，同时将缺陷处预先制成适当的坡口。
制作坡口时应根据缺陷的情况采用砂轮等工具进行铲、磨加工，直到无缺陷时再开坡口。
在保证顺利运条及熔渣上浮的前提下，宜用较窄的坡口，坡口形状应为底部圆滑，开口稍大。
对裂纹缺陷应设法找出裂纹两端的终点，然后在裂纹终点钻止裂孔。
3）造型。
对于边角部位及穿透类缺陷应在待焊部位造型，目的是防止熔化金属流失，保证一定的焊缝成形。
造型材料可用水玻璃砂或黄泥。
内壁最好放置耐高温的石墨片，以防止造型材料受热熔化或塌陷，同时造型材料应在焊接前烘干。
4）焊接时，为了保持预热温度，缩短高温焊接时间，要求应在最短的时间内焊完，因此，应采用大电流、长弧、连续焊。
因为铸铁焊条中含有较多的高熔点难熔物质石墨，故采用适当的长弧焊有利于药皮熔化，同时有利于石墨向熔池中过渡。
焊接电流的经验公式为I=（40 - 60）d。
d表示焊条直径（mm）。
5）焊后缓冷。
焊后需要采取保温缓冷措施。
常用的保温材料为石棉，最好采用随炉冷却的方式。
灰铸铁零件补焊方法
施焊中以直 线 划 小 圈 式 运 条 手 法 为 佳，焊 缝 应 与母材呈圆滑过渡，以利于焊缝应力走向。
异质焊 缝 的 电 弧 冷 焊 工 艺 要 点 可 归 纳 为 四 句 话: “准备工作要做好，焊接电流适当小，短段断续分 散焊，焊后立即小锤敲”。
工艺要点
特点 应用
大电流，连续焊，控 制 焊 后 冷 却 速 度
价格低廉，并且焊缝与被焊金属颜 色一致 适合于大型铸铁件，大缺陷的焊补
小电流，短弧焊，断续焊，分 散 焊， 焊接电压: 18 ～ 20 V 为宜
焊后立即锤击焊缝，以松弛焊接应 焊速: 10 ～ 12 m / h 为宜
力
焊接电流: ＜ 85 A
( 1) 原理
热焊方法与材料选择见表 1。
焊前 不 对 工 ห้องสมุดไป่ตู้ 进 行 预 热，或 预 热 温 度 不 超 过
表 1 热焊方法与材料选择
300 ℃ 。常用焊条电弧焊进行铸铁冷焊。根据铸铁
气焊
焊条电弧焊
工件的要求，可选用不同的铸铁焊条，如补焊一般灰
焊接材料 ( 同质)
HS401 HS402 配用焊剂 CJ201
－ 12
－2
165
2． 2
3． 8
14． 5
0． 58
注: 环境湿度 50% ，粮食品种为玉米。 参考文献
［1］王成芝． 谷物干燥原理与谷物干燥设计［M］． 哈尔滨 出版社，1996 : 3 － 13．
［2］段铁清，刘林，王明阳，等． 世行项目玉米干燥机参数 确定［J］． 粮食流通技术，1999( 6) : 24 － 25．
关于灰铸铁的焊接性的探讨
摘要： 本文在灰铸铁的焊接性能差的基 础上， 对其进行分析 ， 如何控 制及 防止 不利焊接 因素 的产 生， 从 白口和淬硬组织及冷热裂
纹等 方面， 对灰铸铁的焊接性能进行 了更深入的分析 ， 最终 达到对灰铸铁焊缝的有效施 焊。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｙ ｉ ｒ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｔ ｓ ｐ ｏ ｏ ｒ ｗｅ ｌ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｗ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｕ ｎ ｆ ａ ｖ ｏ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ 含碳 约 ３ ％， 含硅 约 ２ ． ５ ％， 对其 用焊条 电弧焊进行施焊 时， 焊接过程 中 白口组织主要集 中在焊缝 区、 熔 合区和奥 氏体 区。 焊 缝区在焊接加热过程 中处于 液相 温度 以上。 由于所 选焊 接材料的不 同， 焊缝成 分分两种 ： 一种是铸铁 成分 ， 另
Ｖａ ｌ ｕ ｅ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
・４１・
关 于灰铸铁 的焊接性 的探讨
Ｏｎ ｔ ｈ ｅ Ｗ ｅ ｌ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｇｒ ａ ｙ Ｉ ｒ ｏ ｎ
费翔 Ｆ ＥＩ Ｘｉ ａ ｎ ｇ
（ 石 家 庄 煤矿 机 械 有 限 责任 公 司 ， 石家庄 ０ ５ ０ ０ ３ １ ） （ Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ０ ５ ０ ０ ３ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
浅议灰口铸铁的焊接
【 关键词 】 口 灰 铸铁； 焊接性； 焊接工艺
（ ） 后 冷 却 ３焊 ０肓 言 ．玎 工件应随炉缓慢 冷却至 室温 （ 一般需 ４ ｈ以上 ） ８ ．也可用石棉布 铸铁是指含碳 量大 于 ２１％ 于 ６ ９ ．ｌ 小 ． ％的铁碳合金 ．其 中还含有 ６ 板 或炭灰覆盖 ， 使焊缝形成均匀的组织 ， 可防止产生裂纹 。 硅、 、 、 锰 硫 磷杂质。 照碳在铸铁 中存在的形式的不 同． 按 可将铸铁分为 （ ） ２１ ．＿ ３气焊特点 白口铸铁 、 灰铸铁、 可锻铸铁 、 球墨铸铁。 灰铸铁 中石墨 以片状形存在 ．
◇ １期 ０２ 第 ２
浅议灰 口铸铁的焊接
祁 云龙 （ 中铁 二 十 二局 集 团第 六 工 程 有 限 公 司 吉林 长春 １０ ０ ） ０ ０ ８
【 要】 摘 针对灰 口铸铁焊接性较差、 场焊接 时易出现缺 陷的难题 ， 工程应 用对其性能、 现 结合 焊接 工艺及 焊接 中需要注意的 问题进行 了探 讨， 并提供 了相应的焊接施 工方法 。
气焊火焰温度 比电弧温度低得多 ．焊件的加热和冷却 比较缓慢 ． 具有 良好的耐磨性 、 消震性和切削加工性 ， 并具有 较高的抗压强度 ． 故 在工业上应用极 广。但是 ． 灰铸铁的焊接性不 良． 特别是电弧焊时 ． 如 这对防止灰铸铁在焊接时产 生白口组织和裂纹都很有利 ． 而且气焊质 易于切削加工。 果焊条选用不 当 ． 或者没有采取一些特殊 的工艺措施 ． 则在 焊接过程 量较好 ． ２２手 工 电 弧 焊热 焊 法 ． 中会产生一系列的缺陷。本文针对灰 口铸铁焊接性较差 、 现场焊接时 ２２１ 接工 艺 ．． 焊 易 出现缺 陷的难题 ， 结合工程应用对其性 能 、 焊接工艺及焊 接中需要 手工 电弧热焊主要用于补焊厚度 较大（ 大于 １ｍｍ） ０ 的铸铁 零件 注意 的问题进行 了探讨 ． 并提供了相应的焊接施工方法 焊条 电弧焊选用铸铁 芯铸铁焊条 Ｚ ４ ２ ８或钢芯铸铁焊条 Ｚ ０ ２８ １ 铁 的 焊 接 性 ． 铸 ２２２焊 接 技 术 ．． 铸铁含碳量高 ， 织不 均匀 ， 组 石墨呈片状 结晶 ． 故而抗拉强度低 、 （） １对缺陷所在的部位进行清理 ， 将油 、 、 锈 杂质等清除干净 ： 检查 脆性大 ， 可塑性及焊接性较 差。由于碳 、 硫含 量高 ． 组织疏松 ． 析严 偏 查清走 向、 分支和端点所在 的位 置 ； 为防止裂纹扩展 ． 应 重， 导热性能差 ， 对冷却速 度很 敏感 ， 且铸铁液 固相温度 比较接 近 ， 焊 裂纹 的长度 ， － ｍｍ． 深度应 比裂纹所在 的平面深 ２ ４ ｍ ～ｍ 接过程中焊缝产生的变形力大 ． 易形成气孔 零件焊缝处由于局部加 在裂纹端部处钻止裂孔 ３ ５ ０ ～ ０ ℃ 热， 焊接热循环不均匀 ， 不利于石墨析 出， 极易在焊缝 区形成 白 口铁。 将工件放入加热炉中预热 ６ ０ ７ ０ （） ２ 为使焊接缝 能 自由收缩 ， 采用分散 、 间断、 交替施焊 的方法。 先 其焊接产生 的应力 扩散不均 ， 如焊接应力超 过铸铁强度 ． 就会 在焊补 后焊两边。以最快 的速度间断 、 交错进行封底焊接 ． 焊接 电流 区出现新的裂纹或 焊道剥离现象。 以， 所 在焊补 时应 防止 ： 焊缝区 内的 焊 中间 ， ０ Ａ。焊条与工件夹 角在 ３ 。４ 。 ５～ ５之间 ， 电弧始终对准前面的熔敷 白口化及夹杂气孔 ， 焊缝及 零件上产生新 的裂 纹 ． 焊接过程 中产 生难 约 １０ 金属 ， 不得使其 指向母材 ， 以防止母材过多地熔入 焊缝 。 同时焊条不要 熔的氧化物及发生零件 自 身变形等问题 做大的摆动 ， 以直线窄焊道为宜 。每次焊道长度不得超过 ５ ｒ 熄弧 ０ ｍ． ａ ２常 用 焊 接 方 法 ． 时 应 填 满 弧坑 为改善铸铁零件的焊补质量 ， 可采取热焊法和冷 焊法 热焊 法指 （） ３ 焊后冷却 。工件焊 后应随炉缓慢冷 却至室温 ． 也可用石棉 布 焊 前将 工 件 整 体或 局 部 预热 到 ６ ０－７０ ．补 焊 过 程 中不 低 于 ０－ ０￣ 板） ４０ ｏ ℃，焊后缓慢冷却 至室温 。采用热 焊法可有效减 小焊接接头的温 （ 或炭灰覆 盖。 ２２３焊 接 特 点 －＿ 差 ， 而减小应力 ， 从 同时还可以改善铸件 的塑性 ． 防止出现 白 口 织和 组 手工电弧焊热焊可有效地防止 白口、淬硬 组织及 裂纹的产生 ． 接 裂纹 。 常用热焊法是气焊和焊条 电弧焊 。 焊法指焊前不对工件进行 冷 头切削加工性好 。 但需加热设备 ， 成本高 、 生产效率低 、 劳动条件差 。 主 预热 ， 或预热 温度不超过 ３ ０ ０ ℃。常用手工 电弧焊进行冷焊。 要用户小型 、 中等厚度 （ 于 ｌｍｍ） 大 ０ 的铸 铁件 和焊接后需要加工 的复 ２１ ．气焊热焊法 杂、 重要的铸铁件 ， 如汽车 的汽缸体 、 缸盖等 。 ２１１ 接 工 艺 ．．焊 ２３ ＿手工 电弧焊冷焊法 气焊热 焊方法适于补焊小型薄壁灰铸铁零件 焊接 时． 为了保证 ２３１焊 接 工 艺 ．． 气焊的焊缝处不产生 白口组织并有 良好 的切削加工性 ． 铸铁焊丝 的成 根 据铸 铁工件 的要求 ． 可选用不 同的铸铁 焊条 ． 例如补焊一般 灰 分应 具有高 的含碳量和含硅量 ， 配合适 当焊剂 。 并 常用铸铁气 焊焊丝 ． 铸铁零件非加 工面 ， 可选用 Ｚ ０ 焊条 １０ 补焊高强度灰铸铁及球墨铸铁 如 Ｈ ４ １ Ｈ￥０ ． ￥０ 或 ４ ２ 配用焊剂 Ｃ ２ １ Ｊ０ 零件 ， 可选用 ｚ１６或 ｚｌ７焊条。 １ １ 冷焊法可以使用普通 的电弧焊设备 ２１ ．． ２焊接技术 ２３ ．． ２焊接技术 （） １ 焊前准备 （） １ 焊前准备 ： 首先清除焊修表面的油 污及杂质 ． 使其露 出基体的 用氧一 炔火焰 中性焰 ， 加热到 １０ １０ 清除缺陷周 围的油污。用 ０ ～ ５ ℃， 金属光 泽。 如果存在裂纹 ， 应在裂纹两端各钻一个止裂孔 ， 以免施 焊时 碳弧气刨开坡 口， 一般坡 口 深度为焊件壁厚的 ２ ． ， 角度为 ７ ℃～ ２ 然 ３ ０ １℃． 其型式 和大小 由焊接部位 的厚度 和工艺 后用碳弧气刨去除氧化皮 ． 出基体的金属光泽 所开坡 口 露 顶部宽度超 裂纹延 伸。沿裂纹开 出坡 口， 如果是大型铸件 ， 还可以在焊缝处拧上一定数量的螺钉 ． 使 过 ３ ｍｍ， ０ 且裂纹℃较长时 ． 应预栽 Ｍ８ 螺丝 ． 每间隔 ３ ｍｍ栽一根 ． ０ 对称 要求 而定 。 接头得 到加强 预栽 。然后将焊件放放炉中缓慢加热至 ６０ ７０ 不可超过 ７ ０ ０～ ０ ℃（ ０ ℃） （） ２ 焊条直径 由焊修部位 的厚 度确定 ． 一般应尽 量选用小直径 的 （） ２ 施焊 以减少输入焊件的热量 ： 在保证焊条金属 与基体溶合 的情况下 ． 采用 中性焰或弱碳化焰 ， 选用 左向焊法 。起 焊时 ． 由于刚开始加 焊条 ， 以免焊件温度 过高产生应力 ： 一般应 遵 热， 焊炬倾斜角应大些 ， 一般为 ５ ～Ｏ Ｏ ７ ℃。同时在起焊处应 使火焰往 复 焊修电流也应尽量选用小 的 ． 先内后外（ 先孔 内， 后机体外侧 ， 再后机体上 平面 ）短段 、 、 断续 、 分 运动 ， 保证焊接 区加热均匀。 焊接 时， 要在基本金属熔透后 再加入焊丝 循“ 多层 多道 、 电流 、 小 锤击焊缝” 的原则 。 金属 ， 以防止熔合不 良； 加入焊丝 时 ， 经常用焊丝轻轻搅 动熔池 ． 促使 散焊、 （ ） 在焊后 金属 温度在 ８Ｈｃ ３应 Ｏ 左右时 ， ０ 用小 锤锤击焊缝 ． 使其 表 气体 、 夹渣浮出 ； 发现熔池 中出现 白亮 点时 ， 停止填人 焊丝金属 ， 加入 以松弛焊接应力 ， 清除裂纹 和气孔 。 若温度 已经冷却到低 适量焊剂 。 焊完时 ． 应使焊缝稍 高于焊件表面 ． 并用焊丝刮去杂质较多 面呈麻 点状 ， 于 ３０ ０ ℃时 ， 则不能在锤击 ， 以免产生冷脆裂纹 。 （ 下转第 ３ ３页 ） ９ 的表层面
.灰口铸铁的焊接性能
.灰口铸铁的焊接性能较差，在焊接时容易出现下列问题1. 焊后产生白口组织在补焊灰口铸铁时，经常会在熔合区生成一层白口组织。
产生白口组织的原因是：由于母材近缝区在焊接时受到高温加热，当受热温度860℃以上时，原来灰口铸铁中的游离状态的石墨开始部分也熔于铁中，温度越高，熔于铁中的石墨也越多。
当冷却时，一般认为在30-100℃/s的急速冷却条件下，熔于铁中的碳来不及以石墨形式析出，而呈渗碳体出现，即所谓白口。
另外。
在焊接熔池中的石墨化元素碳，硅等不足也是产生白口的主要原因。
一般在窄小的高温度熔合区内，焊后很容易产生白口组织。
白口组织硬而脆，使得焊缝在焊后难以机械加工，甚至会导致开裂。
防止白口产生主要措施是适当调整填充金属的化学成分和冷却速度。
改善焊缝技术的化学成分，增加石墨化元素的含量，可以在一定条件下防止焊缝金属产生白口。
例如气焊用铸铁焊丝的碳，硅含量要比母材高（C3.0％－3.8％，Si3.6%-4.8%）特别是冷焊灰口铸铁时，焊丝中的含硅量可高达4.5％焊后缓冷和延长熔合区处于红热状态的时间，使石墨充分析出，这是避免熔合区产生白口的主要工艺途径。
采取的具体措施是焊前预热和焊后保温。
由于气焊时冷却速度较慢。
因此。
对于防止白口极为有力。
2. 焊接接头出现裂纹裂纹是焊接灰口铸铁的主要问题，灰口铸铁焊接接头上的裂纹可能出现在焊缝金属中，也可能在基本金属即母材上。
母材的裂纹一般出现近缝区，可能是纵向，横向或斜向的。
由于灰口铸铁塑性极差，几乎不能发生任何塑性变形，而且强度又低，所以在焊接应力及铸件本身应力（组织应力）的共同作用下，当局部应力大于强度极限时，就产生裂纹。
严重时，会使焊缝金属和母材分离，即焊缝从基本金属上脱离下来，即所谓剥离。
如果焊缝强度较高而母材强度较低，或结合处产生白口时，由于白口铸铁收缩率（1.6％-2.％）比灰口铸铁收缩率（0.9％-1.8％）大，且塑性也差，故均产生剥离。
焊缝金属内的裂纹，一般常见的是横向裂缝，有时也有纵向及斜向裂纹，在焊缝断口处没有高温氧化时常见的蓝颜色。
铸铁件缺陷分析及焊接修复注意要点
铸铁件缺陷分析及焊接修复注意要点铸造是工业生产中的重要工序，在铸件的焊接过程中容易在焊缝中出现裂纹、气孔、未熔合等多种焊接缺陷，从而对铸件的焊接质量造成非常严重的影响。
文章将在分析铸件焊补过程中出现焊接缺陷原因的基础上对如何提高铸铁件的焊接质量进行阐述，通过应用这些方法与措施可以有效地提高铸铁件的焊接质量，提高铸铁件焊接的经济效益。
标签：铸铁件；焊接；缺陷；方法；措施；质量前言铸铁件是在工业生产领域中应用较为广泛的钢铁材料，在铸铁件的生产过程中由于环境、铸造工艺以及技术水平等因素的影响经常会在铸铁件的表面产生铸造缺陷，严重影响铸铁件的使用效果，因此，在铸铁件完成铸造后，对其表面进行焊补来弥补铸造缺陷是铸造过程中较为常见的应对措施，提高铸铁件的补焊质量对于提高铸铁件的经济效益有着十分重要的意义。
1 灰口铸铁件焊接缺陷分析灰口铸铁是在工业生产领域中应用较多的工业材质，在对灰口铸铁焊接的过程中由于灰口铸铁件的焊接性能较差，在灰口铸铁的焊接过程中如果工艺不当容易产生以下的问题：（1）在灰口铸铁件的焊补过程中，由于铸铁件中所含有的石墨化元素不足和冷却速度较快，因此在铸铁件的焊缝与母材交界的熔合线处极易产生白口组织，严重时白口组织会覆盖整个焊缝，铸铁件出现的白口组织硬度较高但较脆，不利于后期的机械加工，同时机械加工时所产生的应力将会使得焊接区域受力过大而产生裂纹，影响铸铁件的使用效果。
（2）灰口铸铁件热传递效果较强，在铸件缺陷焊补的过程中所产生的热应力会使得焊缝表面产生裂纹，尤其是当焊缝接頭处有白口组织时这种热应力裂纹更为严重，严重时这种热应力会导致整个焊缝沿半熔化区从母材上掉落。
（3）铸铁件由于晶粒粗大，在铸造的过程中难免会产生残留气孔、疏松、夹砂以及缩孔等铸造缺陷，在铸铁件焊补的过程中混入的油、锈、水等杂质将会对焊接质量产生较为严重的影响。
（4）铸铁件焊补过程中会产生大量的热，铸铁件在这些大量热的影响下会导致石墨析出量增多并聚集张大，石墨熔点较高，且难于熔合，长时间的高温将导致铸铁件中的Fe、Mn、Si等物质形成相应的金属氧化物，这些氧化物的熔点较高在铸铁件焊补时与融化后的铁水夹杂在一起严重影响熔池的生成，并导致焊条熔滴打滚影响铸铁件焊补的效果。
(整理)灰铸铁焊接性分析
灰铸铁焊接性分析焊接, 铸铁灰铸铁焊接性分析灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及S、P杂质高，这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及冷热裂纹的敏感性。
在力学性能上的特点是强度低，基本无塑性。
焊接过程具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性。
这些因素导致焊接性不良。
主要问题两方面：一方面是焊接接头易出现白口及淬硬组织。
另一方面焊接接头易出现裂纹。
(一)焊接接头易出现白口及淬硬组织见P103，以含碳为3%，含硅2.5%的常用灰铸铁为例，分析电弧焊焊后在焊接接头上组织变化的规律。
1.焊缝区当焊缝成分与灰铸铁铸件成分相同时，则在一般电弧焊情况下，由于焊缝冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度，焊缝主要为共晶渗碳体+二次渗碳铁+珠光体，即焊缝基本为白口铸铁组织。
防止措施：焊缝为铸铁①采用适当的工艺措施来减慢焊逢的冷却速度。
如：增大线能量。
②调整焊缝化学成分来增强焊缝的石墨化能力。
异质焊缝：若采用低碳钢焊条进行焊接，常用铸铁含碳为3%左右，就是采用较小焊接电流，母材在第一层焊缝中所占百分比也将为1／3～1／4，其焊缝平均含碳量将为0.7%～1.0%,属于高碳钢（C＞0.6%）。
这种高碳钢焊缝在快冷却后将出现很多脆硬的马氏体。
采用异质金属材料焊接时，必须要设法防止或减弱母材过渡到焊缝中的碳产生高硬度组织的有害作用。
思路是：改变C的存在状态，使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性，例如使焊缝分别成为奥氏体，铁素体及有色金属是一些有效的途径。
2.半熔化区特点：该区被加热到液相线与共晶转变下限温度之间，温度范围1150～1250℃。
该区处于液固状态，一部分铸铁已熔化成为液体，其它未熔部分在高温作用下已转变为奥氏体。
1）冷却速度对半熔化区白口铸铁的影响V冷很快，液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体，即共晶渗碳体加奥氏体。
继续冷却则为C所饱和的奥氏体析出二次渗碳体。
在共析转变温度区间，奥氏体转变为珠光体。
由于该区冷速很快，在共析转变温度区间，可出现奥氏体→马氏体的过程，并产生少量残余奥氏体。
灰铸铁的焊接工艺
灰铸铁的焊接工艺灰铸铁是一种常用的铸造材料，由于其具有较高的强度和耐磨性，被广泛用于汽车零部件、机械设备零件等领域。
然而，灰铸铁的焊接工艺却较为复杂，需要选用适合的焊接材料和合适的焊接工艺。
一、焊接材料的选择灰铸铁的焊接通常采用镍铁型、镍铜型或镍钢型焊条。
其中，镍铁型焊条适用于连接灰铸铁与低碳钢、铸铁之间；镍铜型焊条适用于连接灰铸铁与铜或黄铜之间；镍钢型焊条适用于连接灰铸铁与高强度钢之间。
此外，还需要选用相应的焊剂和助焊剂，以提高焊接质量。
二、焊接工艺的选择灰铸铁的焊接工艺有手工电弧焊、氧乙炔焊、氩弧焊和镍铁焊等几种。
在选择焊接工艺时，需要考虑焊接缝的位置、尺寸和要求，以及材料的特性等因素。
1. 手工电弧焊手工电弧焊是常用的焊接方法之一。
在进行手工电弧焊时，需要注意以下几点：- 进行焊接前，应先对焊缝进行切割、修整，以保证焊缝的准确度和质量。
- 在进行焊接时，应采用小电流、短弧和频繁的间歇焊接，以防止灰铸铁过热而产生裂缝。
- 焊接后，应进行热处理，以减少焊接产生的应力，避免产生变形和裂纹。
- 在进行手工电弧焊时，还可以使用预加热和后热处理的方法，以提高焊接接头的质量。
2. 氧乙炔焊氧乙炔焊也是常用的焊接方法之一。
在进行氧乙炔焊时，需要注意以下几点：- 进行焊接前，应对焊缝进行切割、修整，并采用粗砂轮切磨方法，以清除表面的氧化物和污染物。
- 在进行焊接时，应采用中性火焰，并控制熔融池的大小和形状，以保证焊接质量。
- 在进行氧乙炔焊时，还可以采用预加热和后热处理的方法，以减少焊接产生的应力。
3. 氩弧焊氩弧焊是一种较为先进的焊接方法，适用于对焊接质量要求较高的场合。
在进行氩弧焊时，需要注意以下几点：- 进行焊接前，应对焊缝进行切割、修整，并进行除油、除锈等预处理工作。
- 在进行焊接时，应使用直流焊机和直流电极，以提高焊接质量。
- 在进行氩弧焊时，还可以采用预加热和后热处理的方法，以减少焊接产生的应力。
铸铁焊接强度
铸铁焊接强度引言铸铁是一种常见的工程材料，其具有较高的强度和耐磨性，因此在许多领域得到广泛应用。
然而，由于其特殊的组织结构和化学成分，铸铁焊接过程中存在一些挑战。
本文将探讨铸铁焊接强度的相关问题，并介绍一些提高焊接强度的方法和技术。
铸铁的特点组织结构铸铁通常由固溶体、珠光体和石墨组成。
其中，固溶体是主要的强化相，珠光体是一种脆性相，而石墨则具有一定的韧性。
这种特殊的组织结构使得铸铁在焊接过程中容易产生裂纹。
化学成分不同类型的铸铁具有不同的化学成分，例如灰口铸铁、球墨铸铁等。
其中含碳量较高的灰口铸铁在焊接过程中容易产生脆性裂纹。
铸铁焊接强度测试方法为了评估焊接后的强度，需要进行相应的测试。
以下是常用的铸铁焊接强度测试方法：拉伸试验拉伸试验是一种常用的测试方法，可以用于评估焊缝和母材的强度。
通过施加拉力，测量材料的断裂强度和延伸率。
冲击试验冲击试验可以评估材料在受到冲击载荷时的韧性和抗裂纹能力。
常用的冲击试验方法包括夏比克冲击试验和查理式V型冲击试验。
硬度测试硬度测试是一种简单快速的方法，可以评估材料的硬度。
常用的硬度测试方法包括布氏硬度和洛氏硬度。
提高铸铁焊接强度的方法为了提高铸铁焊接强度，可以采取以下方法：选择合适的焊接材料选择合适的焊接材料对于提高焊接强度非常重要。
一般来说，应选择与被焊件相似化学成分和组织结构的焊接材料。
控制热输入热输入是影响焊接强度的重要因素之一。
过高或过低的热输入都会导致焊接缺陷和裂纹的产生。
因此，需要合理控制焊接参数，确保适当的热输入。
预热和后热处理预热可以减少焊接应力和热变形，有助于提高焊接强度。
后热处理可以消除残余应力，并提高焊缝的韧性和抗裂纹能力。
选择合适的焊接工艺根据具体情况选择合适的焊接工艺也是提高焊接强度的关键。
常用的铸铁焊接工艺包括电弧焊、气体保护焊和激光焊等。
结论铸铁焊接强度是一个复杂而重要的问题。
通过选择合适的焊接材料、控制热输入、进行预热和后热处理以及选择合适的焊接工艺，可以有效提高铸铁的焊接强度。
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灰铸铁焊接性分析一、灰铸铁焊接性分析灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及S、P杂质高，这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及冷热裂纹的敏感性。
在力学性能上的特点是强度低，基本无塑性。
焊接过程具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性。
这些因素导致焊接性不良。
主要问题两方面：一方面是焊接接头易出现白口及淬硬组织。
另一方面焊接接头易出现裂纹。
(一)焊接接头易出现白口及淬硬组织见P103，以含碳为3%，含硅2.5%的常用灰铸铁为例，分析电弧焊焊后在焊接接头上组织变化的规律。
1.焊缝区当焊缝成分与灰铸铁铸件成分相同时，则在一般电弧焊情况下，由于焊缝冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度，焊缝主要为共晶渗碳体+二次渗碳铁+珠光体，即焊缝基本为白口铸铁组织。
防止措施：焊缝为铸铁①采用适当的工艺措施来减慢焊逢的冷却速度。
如：增大线能量。
②调整焊缝化学成分来增强焊缝的石墨化能力。
异质焊缝：若采用低碳钢焊条进行焊接，常用铸铁含碳为3%左右，就是采用较小焊接电流，母材在第一层焊缝中所占百分比也将为1／3～1／4，其焊缝平均含碳量将为0.7%～1.0%,属于高碳钢（C＞0.6%）。
这种高碳钢焊缝在快冷却后将出现很多脆硬的马氏体。
采用异质金属材料焊接时，必须要设法防止或减弱母材过渡到焊缝中的碳产生高硬度组织的有害作用。
思路是：改变C的存在状态，使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性，例如使焊缝分别成为奥氏体，铁素体及有色金属是一些有效的途径。
2.半熔化区特点：该区被加热到液相线与共晶转变下限温度之间，温度范围1150～1250℃。
该区处于液固状态，一部分铸铁已熔化成为液体，其它未熔部分在高温作用下已转变为奥氏体。
1）冷却速度对半熔化区白口铸铁的影响V冷很快，液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体，即共晶渗碳体加奥氏体。
继续冷却则为C所饱和的奥氏体析出二次渗碳体。
在共析转变温度区间，奥氏体转变为珠光体。
由于该区冷速很快，在共析转变温度区间，可出现奥氏体→马氏体的过程，并产生少量残余奥氏体。
该区金相组织见P104 图4-5其左侧为亚共晶白口铸铁，其中白色条状物为渗碳体，黑色点、条状物及较大的黑色物为奥氏体转变后形成的珠光体。
右侧为奥氏体快冷转变成的竹叶状高碳马氏体，白色为残余奥氏体。
还可看到一些未熔化的片状石墨。
当半熔化区的液态金属以很慢的冷却速度冷却时，其共晶转变按稳定相图转变。
最后其室温组织由石墨+铁素体组织组成。
当该区液态铸铁的冷却速度介于以上两种冷却速度之间时，随着冷却速度由快到慢，或为麻口铸铁，或为珠光体铸铁，或为珠光体加铁素体铸铁。
影响半熔化区冷却速度的因素有：焊接方法、预热温度、焊接热输入、铸件厚度等因素。
例：电渣焊时，渣池对灰铸铁焊接热影响区先进行预热，而且电渣焊熔池体积大，焊接速度较慢，使焊接热影响区冷却缓慢，为防止半熔化区出现白口铸铁焊件预热到650～700℃再进行焊接的过程称热焊。
这种热焊工艺使焊接熔池与HAZ很缓慢地冷却，从而为防止焊接接头白口铸铁及高碳马氏体的产生提供了很好的条件。
研究灰铸铁试板焊件、热输入相同时，随板厚的增加，半熔化区冷却速度加快。
白口淬硬倾向增大。
2）化学成分对半熔化区白口铸铁的影响铸铁焊接半熔化区的化学成分对其白口组织的形成同样有重大影响。
该区的化学成分不仅取决于铸铁本身的化学成分，而且焊逢的化学成分对该区也有重大影响。
这是因为焊逢区与半熔化区紧密相连，且同时处于熔融的高温状态，为该两区之间进行元素扩散提供了非常有利的条件。
某元素在两区之间向哪个方向扩散首先决定于该元素在两区之间的含量梯度（含量变化）。
元素总是从高含量区域向低含量区域扩散，其含量梯度越大，越有利于扩散的进行。
提高熔池金属中促进石墨化元素（C、Si、Ni等）的含量对消除或减弱半熔化区白口的形成是有利的。
用低碳钢焊条焊铸铁时，半熔化区的白口带往往较宽。
这是因为半熔化区含C、Si量高于熔池，故半熔化区的C、Si反而向熔池扩散，使半熔化区C、Si有所下降，增大了该区形成较宽白口的倾向。
3.奥氏体区该区被加热到共晶转变下限温度与共析转变上限温度之间。
该区温度范围约为820～1150℃，此区无液相出现该区在共析温度区间以上，其基体已奥氏体化，加热温度较高的部分（靠近半熔化区），由于石墨片中的碳较多地向周围奥氏体扩散，奥氏体中含碳量较高；加热较低的部分，由于石墨片中的碳较少向周围奥氏体扩散，奥氏体中含碳量较低，随后冷却时，如果冷速较快，会从奥氏体中析出一些二次渗碳体，其析出量的多少与奥氏体中含碳量成直线关系。
在共析转变快时，奥氏体转变为珠光体类型组织。
冷却更快时，会产生马氏体，与残余奥氏体。
该区硬度比母材有一定提高。
熔焊时，采用适当工艺使该区缓冷，可使A直接析出石墨而避免二次渗碳体析出，同时防止马氏体形成。
4.重结晶区很窄，加热温度范围780～820℃。
由于电弧焊时该区加热速度很快，只有母材中的部分原始组织可转变为奥氏体。
在随后冷却过程中，奥氏体转变为珠光体类组织。
冷却很快时也可能出现一些马氏体。
（二）裂纹是易出现的缺陷1. 冷裂纹可发生在烛焊缝或热影响区上，1）焊缝处冷裂纹产生部位：铸铁型焊缝当采用异质焊接材料焊接，使焊逢成为奥氏体、铁素体，铜基焊缝时，由于焊缝金属具有较好的塑性，焊接金属不易出现冷裂纹。
启裂温度：一般在400℃以下。
原因：一方面是铸铁在400℃以上时有一定塑性；另一方面焊缝所承受的拉应力是随其温度下降而增大。
在400℃以上时焊缝所承受的拉应力较小。
产生原因：焊接过程中由于工件局部不均匀受热，焊缝在冷却过程中会产生很大的拉应力，这种拉应力随焊缝温度的下降而增大。
当焊缝全为灰铸铁时，石墨呈片状存在。
当片状石墨方向与外加应力方向基本垂直，且两个片状石墨的尖端又靠得很近，在外加应力增加时，石墨尖端形成较大的应力集中。
铸铁强度低，400℃以下基本无塑性。
当应力超过此时铸铁的强度极限时，即发生焊缝裂纹。
当焊缝中存在白口铸铁时，由于白口铸铁的收缩率比灰铸铁收缩率大，加以其中渗碳体性能更脆，故焊缝更易出现裂纹。
影响因素：①与焊缝基体组织有关，焊缝中渗碳体越多，焊缝中出现裂纹数量越多。
当焊缝基体全为珠光体与铁素体组成，而石墨化过程又进行得较充分时，由于石墨化过程伴随有体积膨胀过程，可以松弛部分焊接应力，有利于改善焊缝的抗裂性。
②与焊缝石墨形状有关粗而长的片状石墨容易引起应力集中，会减小抗裂性。
石墨以细片状存在时，可改善抗裂性。
石墨以团絮状存在时，焊缝具有较好的抗裂性能。
③与焊补处刚度与焊补体积的大小及焊缝长短有关焊补处刚度大，焊补体积大，焊缝越长都将增大应力状态，促使裂纹产生。
气体保护焊进行补焊时，具有一定的特点：当熔滴灰铸铁采用细丝CO2进行短路过渡时，焊丝熔化较快，形成堆积状态的焊缝，因此铸铁基体金属在焊缝中熔入量比较小，同时，CO气体在高温时具有一定的氧化性，能将熔池中的2碳部分烧损，使焊缝中间能得到低碳钢组织，靠近母材金属处得到中碳钢或高碳气体具有一定的冷却作用，热钢组织，因而能有效地避免产生白口。
此外，CO2输入量小，焊缝的热影响区很窄，焊件焊后的应力和变形都比较小。
补焊工艺：1、选用焊丝牌号H08Mn2Si，φ0.6~φ1.0mm。
气体压力2、焊接参数：焊接电流60~90A，电弧电压18~20V，CO2气体流量8~10L/min，焊丝伸出长度8~10mm。
0.2~0.3MPa，CO23、操作：焊接速度要略快一些，窄焊道不摆动焊丝，每一层焊缝厚度不超过3mm，焊缝截面不超过30mm2。
焊后，熔合区的最高硬度为300HBS，可以进行机械加工。
用手工电渣焊补焊灰铸铁的实质是，利用石墨电极在缺陷处产生电渣过程，然后将铁屑加入渣池中，依靠渣池热量将母材金属和铁屑熔化而焊合在一起。
这种补焊方法的特点是由于电渣热源温度较低，所以加热和冷却都比较缓慢，因而能有效地避免白口，能获得加工性好、与母材金属性能相同、颜色一致的补焊区域。
并且可利用多电极，补焊大缺陷。
1、设备和材料（1）电极：采用φ30~φ40mm、长400~500mm的石墨棒，根据缺陷大小选用1~3根。
（2）电源：用1根电极时可采用单相变压器；用2~3根电极时采用三相电渣焊变压器。
（3）焊剂：采用HJ230或HJ130。
（4）填充金属：采用铸铁屑，并经300~400℃加热除油。
（5）造型材料：石墨板和型砂。
2、补焊工艺（1）焊前准备：清理缺陷四周污物，并在缺陷处造型。
（2）焊接参数：焊接电流1000~1500A，渣池深度40~50mm，预热时间15~30min。
（3）操作：在型腔内放入厚为5~10mm的焊剂，用石墨电极造成电渣过程，当渣池深度达到预定值时，开始不断地均匀加入铁屑，进行焊接。
补焊结束时在凝固的渣面上盖上干砂，缓冷10~15h后拆型。
手工电渣补焊灰铸铁的缺点是焊前需预热，不然底部将会造成未熔合，所以劳动条件较差。
焊缝金属体积大，因而焊接应力大，焊后易产生冷裂纹。
用氧乙炔焰补焊灰铸铁具有一系列优点：由于气体火焰的温度比电弧低，热量不集中，加热速度缓慢，焊前可直接利用气体火焰对铸件进行预热，焊后可利用气体火焰对铸件的补焊区继续加热，使其缓慢冷却，因而对防止白口、裂纹、淬硬组织十分有利，所以气焊目前仍是补焊灰铸铁的重要方法之一。
1、焊丝及熔剂气焊灰铸铁用焊丝型号为RZC-1、RZC-2。
气焊熔剂（气焊粉）的作用是去除熔池表面的高熔点SiO2（熔点1713℃），牌号为CJ201，主要成分是脱水硼砂和苏打。
2、焊炬及焊嘴宜选用功率较大的大、中号焊炬。
件件壁厚20mm以下者，宜选用φ2mm孔径的焊嘴；壁厚20mm以上者，可选用φ3mm孔径的焊嘴。
3、补焊工艺要点（1）用中性焰进行补焊：先将母材金属加热至熔化温度，将焊丝煨热蘸上熔剂送入熔池。
（2）火焰的焰芯距熔池表面10mm左右，补焊过程中，应使火焰始终盖住熔池，以加强保护。
（3）焊接开始时，可用焊丝刮去缺陷挖出坡口，焊接过程中将焊丝端头插入熔池底部，进行摩擦、搅动，使气体能从熔池中充分逸出，防止产生气孔。
（4）焊后应使焊缝高出母材金属表面2~3mm，与母材金属保持平滑过渡，然后继续用气体火焰加热补焊区，使接头缓慢冷却。